用于内燃发动机的控制装置的制作方法

本发明涉及用于内燃发动机的控制装置。

背景技术：

例如，公开号为no.2012-057492(jp2012-057492a)的日本待审专利申请描述了一种升温处理，该升温处理通过将内燃发动机的多个气缸中的一个气缸中的空燃比调整为浓空燃比并且将其余气缸中的空燃比调整为稀空燃比来使催化器的温度升高。催化器的温度被升高以进行例如催化器的预热或再生。

技术实现要素：

在执行升温处理期间，催化器的温度可能过度升高而超过其上限温度。如果停止升温处理以避免这种过度的温度升高，则催化器的温度可能下降，使得不能获得温度升高的效果。

本发明提供了一种用于内燃发动机的控制装置，该控制装置配置成使催化器的温度升高且同时避免过度的温度升高。

本发明的一方面涉及一种用于内燃发动机的控制装置。该控制装置包括电子控制单元。该电子控制单元配置成：i)判定是否正在执行升温处理。升温处理是通过将多个气缸中的至少一个气缸中的空燃比调整为低于理论空燃比的浓空燃比并且将所述多个气缸中的其余气缸中的空燃比调整为高于理论空燃比的稀空燃比来将催化器的温度升高的处理，其中，催化器配置成对从内燃发动机的所述多个气缸排出的排气进行净化。当电子控制单元判定正在执行升温处理时，电子控制单元配置成执行下述处理ii)至vi)。电子控制单元配置成：ii)基于内燃发动机的运行状态，计算与在升温处理中实现的浓空燃比与稀空燃比之间的差值大小相关联的参数的目标值；iii)计算将催化器的温度升高到预先设定的上限温度所需的所述参数的值并将该值作为上限值；iv)判定目标值是否等于或低于上限值；v)当电子控制单元判定目标值等于或低于上限值时，将在升温处理中使用的所述参数调整至目标值；以及vi)当电子控制单元判定目标值高于上限值时，将在升温处理中使用的所述参数调整至上限值。

当目标值高于上限值时，在升温处理中使用的所述参数被调整至上限值而不是被调整至目标值，其中，上限值是将催化器的温度升高至上限温度所需的所述参数的值。因此，催化器的温度被抑制而不能过度升高超过上限温度。

在根据上述方面的控制装置中，电子控制单元可以配置成：基于在执行升温处理期间内燃发动机的运行状态来估计未包括由升温处理引起的催化器的温度升高的催化器的温度；计算上限温度与催化器的估计温度之间的温度差；以及计算将催化器的温度升高所述温度差所需的所述参数的值并将该值作为上限值。

在根据上述方面的控制装置中，催化器可以包括上游催化器和下游催化器，下游催化器在来自内燃发动机的排气的流动方向上设置在上游催化器的下游，并且电子控制单元可以配置成计算通过执行升温处理将上游催化器的温度升高到所述上限温度所需的所述参数的值并将该值作为上限值。

本发明提供了一种用于内燃发动机的控制装置，该控制装置构造成使催化器的温度升高且同时避免过度的温度升高。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是发动机系统的示意性构型图；

图2是基于发动机的运行状态而限定的示出了升温处理中的目标值的映射；

图3是示出了由电子控制单元(ecu)执行的升温控制的示例的流程图；

图4是示出了计算上限值的方法的示例的流程图；

图5a是限定了处于升温处理已经停止的正常运行状态下的与发动机转速和发动机负载相对应的上游催化器的温度的映射的示例；

图5b是限定了在增加-减少比率为100％的情况下与发动机转速和发动机负载相对应的上游催化器的升高温度的映射的示例；以及

图6是执行升温处理时的时间-序列图的示例。

具体实施方式

图1是发动机系统1的示意性构型图。如图1中所示，发动机系统1包括构造成对从发动机20排出的排气进行净化的上游催化器31和下游催化器32。发动机20构造成使得空气-燃料混合物在气缸体21中的燃烧室23中燃烧以引起活塞24进行往复运动。在本实施方式中，发动机20是直列式四缸发动机。然而，发动机20不限于直列式四缸发动机，只要发动机20包括多个气缸即可。

每个气缸设置有布置在发动机20的气缸盖中的进气门vi和排气门ve。进气门vi构造成打开和关闭进气口，并且排气门ve构造成打开和关闭排气口。此外，每个气缸设置有构造成点燃燃烧室23内的空气-燃料混合物的火花塞27。火花塞27附接至气缸盖的顶部部分。

气缸的进气口经由用于气缸的支管连接至稳压罐18。进气管10连接至稳压罐18的上游侧部分，并且在进气管10的上游端部处布置有空气滤清器19。此外，构造成检测进气量的空气流量计15以及电子控制的节气门13从上游侧依次布置在进气管10上。

每个气缸的进气口设置有构造成将燃料喷射到进气口中的燃料喷射阀12。从燃料喷射阀12喷射的燃料与进气混合以形成空气-燃料混合物。空气-燃料混合物在进气门vi打开的时候被吸入到每个燃烧室23中，然后被活塞24压缩，并且然后被火花塞27点燃以被燃烧。代替构造成将燃料喷射到进气口中的燃料喷射阀12，可以设置构造成将燃料直接喷射到气缸中的燃料喷射阀。替代性地，可以设置构造成将燃料喷射到进气口中的燃料喷射阀和构造成将燃料直接喷射到气缸中的燃料喷射阀两者。

气缸的排气口经由气缸的支管连接至排气管30。排气管30设置有上游催化器31和布置在上游催化器31下游的下游催化器32。上游催化器31和下游催化器32中的每一者均是三元催化器，其中，具有催化作用的贵金属(例如，铂(pt))和具有储氧能力的材料(例如，二氧化铈(ceo2))支承在由陶瓷制成的支承件上。上游催化器31和下游催化器32中的每一者均是被配置成对从发动机20的气缸排出的排气进行净化的催化器的示例。上游催化器31和下游催化器32中的每一者均可以是氧化型催化器或涂覆有氧化催化剂的微粒过滤器。

在上游催化器31的上游布置有构造成检测排气的空燃比的空燃比传感器33。空燃比传感器33是所谓的宽范围空燃比传感器。空燃比传感器33能够在相对较宽的范围内持续检测空燃比。空燃比传感器33构造成输出表示与检测到的空燃比成比例的值的信号。

发动机系统1包括电子控制单元(ecu)50。ecu50包括中央处理单元(cpu)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、存储装置等等。ecu50通过执行存储在rom和存储装置中的程序来控制发动机20。ecu50是发动机20的控制装置的示例。ecu50执行下面描述的升温控制。

火花塞27、节气门13、燃料喷射阀12等电连接至ecu50。此外，构造成检测加速器操作量的加速器操作量传感器11、构造成检测节气门13的开度的节气门开度传感器14、构造成检测进气量的空气流量计15、空燃比传感器33、构造成检测发动机20的曲柄轴的曲柄角的曲柄角传感器25、构造成检测发动机20的冷却剂的温度的冷却剂温度传感器29以及各种其他传感器经由模数转换器等(未示出)电连接至ecu50。ecu50基于例如由各种传感器获得的检测值来控制火花塞27、节气门13、燃料喷射阀12等，以控制点火正时、燃料喷射量、燃料喷射正时、节气门开度等，从而产生期望的发动机功率。

接下来，将对ecu50设定目标空燃比的方法进行描述。目标空燃比基于在升温处理(在下文中进行描述)已停止时发动机20的运行状态来设定。例如，当发动机20的运行状态处于低转速低负载区域时，目标空燃比被设定为理论空燃比。另一方面，当发动机20的运行状态处于高转速高负载区域时，目标空燃比被设定为比理论空燃比更浓(更低)的空燃比。在设定了目标空燃比之后，对关于每个气缸的燃料喷射量进行反馈控制，使得由空燃比传感器33检测到的空燃比与目标空燃比一致。

ecu50执行将上游催化器31和下游催化器32中的每一者的温度升高至规定的温度范围内的值的升温处理。在升温处理中，执行所谓的抖动控制。在抖动控制中，多个气缸中的一个气缸中的空燃比被控制成调整为(在下文中，“被控制成调整为”将简述为“被调整为”)低于理论空燃比的浓空燃比，而其余的三个气缸中的每个气缸中的空燃比被调整为高于理论空燃比的稀空燃比。具体地，在升温处理中的空燃比的控制中，通过将燃料喷射量校正成使得燃料喷射量与对应于目标空燃比的燃料喷射量相比增加规定比率(百分比)而将一个气缸中的空燃比调整为浓空燃比，同时通过将燃料喷射量校正成使得燃料喷射量与对应于目标空燃比的燃料喷射量相比减少规定比率(百分比)而将其余气缸中的每个气缸中的空燃比调整为稀空燃比。在本实施方式中，在带有四个气缸的发动机20中，对于在一个气缸中实现浓空燃比而在其余气缸中的每个气缸中实现稀空燃比、并且将所有气缸中的空燃比的平均值调整至理论空燃比的情况，增加比率是减少比率的三倍。例如，当使一个气缸的燃料喷射量相对于与目标空燃比对应的燃料喷射量增加的增加比率为15％时，剩余气缸中的每个气缸的燃料喷射量相对于与目标空燃比对应的燃料喷射量减少的减少比率为5％。当以上述方式执行升温处理时，从空燃比已被设定为浓空燃比的气缸排出的过量燃料附着至上游催化器31和下游催化器32，并且该过量燃料在由空燃比已被设定为稀空燃比的气缸排出的排气所形成的稀薄气氛下燃烧。以这种方式，上游催化器31和下游催化器32中的每一者的温度均升高。

增加-减少比率是燃料喷射量相对于与目标空燃比对应的燃料喷射量增加的增加比率和燃料喷射量相对于与目标空燃比对应的燃料喷射量减少的减少比率的总值。ecu50通过将增加-减少比率调整至目标值来实现升温处理中的空燃比。例如，当目标值为20％时，浓空燃比通过如上所述地将燃料喷射量增加15％来实现，并且稀空燃比通过如上所述地将燃料喷射量减少5％来实现。升温处理中使用的目标值在基于发动机20的运行状态而预先定义的映射中被限定。

图2是基于发动机20的运行状态而定义的示出了升温处理中的目标值的映射。该映射被预先存储在ecu50的存储器中。随着增加-减少比率的增大，换句话说，随着升温处理中实现的浓空燃比与稀空燃比之间的差增大，从空燃比被调整为浓空燃比的气缸中排出的排气中未燃燃料的量增多，由此，该升温处理使得上游侧催化器31和下游侧催化器32中的每一者的升高温度均变高。此外，随着发动机20的发动机负载的减小以及随着发动机20的发动机转速的下降，排气温度降低。因此，为了使上游催化器31和下游催化器32中的每一者的温度充分升高，理想的是随着发动机20的发动机负载的减小以及随着发动机20的发动机转速的降低而将增加-减少比率调整至更大的值。但是，如果在发动机20的发动机负载或发动机20的发动机转速低的情况下增加-减少比率很高，则气缸的输出之间的差变大，由此使发动机20的发动机转速的波动增大。因此，可能导致驾驶性能降低，或者尽管没有失火，也可能错误地检测到失火。鉴于此，在图2中的映射中，为兼顾到实现上游催化器31和下游催化器32中的每一者的温度升高、防止驾驶性能降低以及防止错误地检测到失火，当发动机负载是低负载且发动机转速是低转速时将目标值设定为低值，当发动机负载是中等负载且发动机转速是中等转速时将目标值设定为高值，并且当发动机负载为高负载且发动机转速为高转速时将目标值设定为低值。

如在本实施方式中的那样，当采用包括四个气缸的发动机20时，仅一个气缸中的空燃比被调整为浓空燃比，并且所有气缸中的空燃比的平均值被调整至理论空燃比，通过将燃料喷射量校正为使得燃料喷射量增加的比率对应于目标值的四分之三(3/4)来实现浓空燃比，并且通过将燃料喷射量校正为使得燃料喷射量减少的比率对应于目标值的四分之一(1/4)来实现稀空燃比。例如，当采用包括四个气缸的发动机20并且将两个气缸中的每个气缸中的空燃比调整为浓空燃比时，通过将燃料喷射量校正为使得燃料喷射量增加的比率对应于目标值的一半(1/2)来实现浓空燃比，并且通过将燃料喷射量校正为使得燃料喷射量减少的比率对应于目标值的一半(1/2)来实现稀空燃比。

如上所述，作为增加比率和减少比率的总值的增加-减少比率和浓空燃比与稀空燃比之间的差值大小相关联。这是因为空燃比随着增加比率的增大而更浓(更低)，空燃比随着减少比率的增大而更稀(更高)，并且浓空燃比与稀空燃比之间的差值随着增加-减少比率的增加而增大。因此，增加-减少比率是与在升温处理中实现的浓空燃比与稀空燃比之间的差值大小相关联的参数的示例。此外，上述目标值是与在升温处理中实现的浓空燃比与稀空燃比之间的差值大小相关联的参数的目标值的示例。应当注意的是，在本实施方式中，通过对实现目标空燃比的燃料喷射量进行增加校正和减少校正，分别实现浓空燃比和稀空燃比。然而，实现浓空燃比和稀空燃比的方法不限于此。也就是说，在升温处理中，气缸中的一个气缸的目标空燃比可以直接设定为浓空燃比，而其余气缸的目标空燃比可以直接设定为稀空燃比，从而实现浓空燃比和稀空燃比。在这种情况下，被设定为目标空燃比的浓空燃比与稀空燃比之间的差值大小对应于上述参数。

在升温处理中，将所有气缸中的空燃比的平均值设定为理论空燃比。然而，不是必须将所有气缸中的空燃比的平均值设定为理论空燃比，只要所有气缸中的空燃比的平均值为设定于包括理论空燃比的规定范围内的值从而使得上游催化器31和下游催化器32中的每一者的温度可以升高即可。例如，可以将浓空燃比设定为9至12范围内的空燃比，并可以将稀空燃比设定为15至16范围内的空燃比。需要将气缸中的至少一个气缸中的空燃比设定为浓空燃比，并且需要将其余气缸中的每个气缸中的空燃比设定为稀空燃比。

如上所述，上游催化器31布置在下游催化器32的上游。因此，上游催化器31暴露于刚刚从发动机20排出的高温排气中，使得上游催化器31的温度可能比下游催化器32的温度高。因此，由于执行升温处理，上游催化器31的温度可能过度升高而超过其上限温度。为了避免这种过度升温，当在执行升温处理期间上游催化器31的温度超过上限温度时，可以停止升温处理。然而，如果升温处理停止，则上游催化器31和下游催化器32两者中的每一者的温度都下降，使得升温处理可能在获得执行升温处理的效果之前即停止。鉴于此，ecu50执行用于使上游催化器31和下游催化器32中的每一者的温度升高同时避免上游催化器31的温度过度升高的升温控制。

图3是示出了由ecu50执行的升温控制的示例的流程图。图3中的流程图示出的处理以规定的时间间隔重复执行。首先，ecu50判定是否正在执行升温处理(步骤s1)。当ecu50在步骤s1中作出否定判定时，控制结束。升温处理是通过将发动机20的气缸中的至少一个气缸中的空燃比调整为低于理论空燃比的浓空燃比、并且将除了所述至少一个气缸之外的各个气缸的空燃比调整为高于理论空燃比的稀空燃比而使被配置用于清洁从气缸排出的排气的上游催化器31的温度升高的处理。

另一方面，当ecu50在步骤s1中作出肯定判定时，ecu50参照图2所示的映射计算在升温处理中使用的目标值(步骤s3)。更具体地，当ecu50在步骤s1中作出肯定判定时，ecu50基于发动机20的运行状态来计算和在升温处理中实现的浓空燃比与稀空燃比之间的差值大小相关联的参数的目标值。

接下来，ecu50计算在升温处理中使用的目标值的上限值(步骤s5)。上限值是为了防止上游侧催化器31的温度由于执行升温处理而超过其上限温度所设定的值。当ecu50在步骤s1中作出肯定判定时，ecu50计算将上游催化器31的温度升高到上限温度所需的参数的值并将该值作为上限值。下文将描述步骤s5中的处理的细节。

接下来，ecu50判定目标值是否等于或低于上限值(步骤s7)。当ecu50在步骤s7中作出肯定判定时，ecu50将升温处理中使用的增加-减少比率调整至目标值(步骤s9)。另一方面，当ecu50在步骤s7中作出否定判定时，ecu50将升温处理中使用的增加-减少比率调整至上限值(步骤s11)。如上所述，在执行升温处理期间，ecu50反复执行目标值和上限值的计算以及目标值与上限值之间的比较，并且将增加-减少比率调整至目标值或者上限值。换句话说，当ecu50在步骤s7中作出肯定判定时，ecu50将升温处理中使用的参数调整至目标值，而当ecu50在步骤s7中作出否定判定时，ecu50将升温处理中使用的参数调整至上限值。

接下来，将描述由ecu50执行的计算上限值的过程。图4是表示计算上限值的过程的示例的流程图。在执行升温处理期间，ecu50估计未包括由升温处理引起的上游催化器31的温度升高的上游催化器31的温度(步骤s51)。上游催化器31的估计温度是在执行升温处理期间获得的，并且所述估计温度对应于在升温处理已经停止的正常运行状态下的上游催化器31的温度。图5a是限定了与处于升温处理已经停止的正常运行状态的发动机20的发动机转速和发动机负载相对应的上游催化器31的温度的映射的示例。该映射通过实验预先获得并被存储在ecu50的存储器中。图5b中的每条线段表示在增加-减少比率为100％的情况下升高温度恒定的线段。上游催化器31的温度被估计为随着发动机20的发动机转速越大以及发动机20的发动机负荷越大而越高。在除了考虑到图5a中的映射之外还兼顾点火延迟量、排气流通(egr)率、借助可变气门正时机构实现的进气门vi和排气门ve中的每一者的气门开启持续时间(即，气门保持打开的时间长度，以度为单位)、扫气率等的情况下，ecu50可以估计未包括由升温处理引起的上游催化器31的温度升高的上游催化器31的温度。在步骤s51中，ecu50基于执行升温处理期间发动机20的运行状态来估计未包括由升温处理引起的上游催化器31的温度升高的上游催化器31的温度。

接下来，ecu50计算上游催化器31的上限温度与在步骤51中获得的上游催化器31的估计温度之间的温度差(步骤s53)。该温度差是通过将上游催化器31的上限温度减去在步骤s51中获得的估计温度而获得的值。应当指出的是，上游催化器31的上限温度被预先设定成比上游催化器31实际开始融化的温度低规定温度的温度。上限温度被存储在ecu50的存储器中。

接下来，ecu50计算使上游催化器31的温度的升高量对应于计算出的温度差所需要的增加-减少比率(步骤s55)。具体地，ecu50如下所述的那样计算增加-减少比率。首先，ecu50在假设增加-减少比率被调整至100％的情况下计算上游催化器31的升高温度。图5b示出了限定了在增加-减少比率为100％情况下与发动机20的发动机转速和发动机负载相对应的上游催化器31的升高温度的映射的示例。该映射预先通过实验获得并被存储在ecu50的存储器中。图5b中的每条线段表示当增加-减少比率为100％时的升高温度恒定的线段。上游催化器31的升高温度被估计为随着发动机20的发动机转速越大以及发动机20的发动机负载越大而越高。这是因为，随着发动机20的发动机转速增大以及发动机20的发动机负载增大，用作增加-减少比率的基础的燃料喷射量也增大。

此处，增加-减少比率为100％时的升高温度由δt100[℃]表示。在步骤s53中计算出的温度差由δtx[℃]表示。为了使上游催化器31的温度升高所述温度差δtx而需要的所需增加-减少比率由x[％]表示，根据下述表达式来计算所需增加-减少比率x：

x[％]＝(δtx[℃]/δt100[℃])×100[％]

以此方式，ecu50通过下述方法来计算所需增加-减少比率x：将通过由温度差δtx除以升高温度δt100而获得的值乘以100。接下来，ecu50将计算出的所需增加-减少比率x设定为上限值(步骤s57)。如上所述，ecu50基于温度差δtx和升高温度δt100而在执行升温处理期间反复计算上限值，其中，温度差δtx和升高温度δt100各自根据发动机20的运行状态而变化。同样将目标值作为如上所述的那样根据发动机20的运行状态的变化而变化的值进行计算。因此，目标值和上限值中的每一者都作为在执行升温处理期间根据发动机20的运行状态的变化而变化的值来计算。步骤s55和步骤s57中的方法是计算使上游催化器31的温度的升高量对应于所述温度差所需要的参数的值并将该值作为上限值的方法的示例。

应当指出的是，ecu50可以基于发动机20的发动机转速和发动机负载直接通过映射或计算公式计算出所需增加-减少比率x。然而，这样的映射和计算公式可能是复杂的。特别地，如果除了考虑发动机20的发动机转速和发动机负载之外还考虑点火延迟量等以准确地计算所需增加-减少比率x，则映射和计算公式会更加复杂。然而，在ecu50基于温度差δtx和升高温度δt100计算所需增加-减少比率x的情况下，在如上所述地考虑发动机20的发动机转速和发动机负载之外还考虑点火延时量等的情况下，ecu50可以在步骤s51中估计未包括由升温处理引起的上游催化器31的温度升高的上游催化器31的温度。在这种情况下，ecu50可以容易地计算出温度差δtx，并且可以基于发动机20的发动机转速和发动机负载容易地计算出升高温度δt100。这样，ecu50可以基于如上所述的温度差δtx和升高温度δt100容易地计算出所需增加-减少比率x。

接下来，将参照时间-序列图来描述执行根据本实施方式的升温处理的情况。图6是执行升温处理时的时间-序列图的示例。图6示出了发动机20的发动机负载、发动机20的发动机转速、上游催化器31的温度、用于升温处理的执行标志、升温处理中的增加-减少比率以及下游催化器32的温度。为了便于理解，图6的示例表示基于发动机20的运行状态计算出的升温处理中的增加-减少比率的目标值始终被保持在20％处的情况。在图6中，实际受控的增加-减少比率由实线表示，并且上限值和目标值分别由点划线和短划线表示。在步骤s51中计算的上游催化器31的估计温度由单点划线表示。

当用于升温处理的执行标志响应于例如使下游催化器32再生的请求而在时间t1处被从off切换至on时，计算目标值和上限值。紧接在时间t1之后，目标值等于或低于上限值。因此，升温处理中的增加-减少比率被从0％切换至作为目标值的20％，而不受上限值的限制。因此，上游催化器31和下游催化器32中的每一者的温度升高。应指出的是，在图6中，由于增加-减少比率从时间t1至时间t2保持在目标值处，因此表示实际增加-减少比率的实线和表示目标值的短划线彼此一致。

当上游催化器31的温度由于发动机20的发动机负载和发动机转速的变化和升温处理的执行而接近上限温度时，所计算出的上限值接近目标值。当上限值在时间t2处变得低于目标值时，增加-减少比率从目标值切换至上限值。如果增加-减少比率不受上限值限制，则如图6中所示，上游催化器31的温度在时间t2处超过上限温度。然而，在本实施方式中，由于增加-减少比率受上限值限制，所以上游催化器31的温度被抑制而不能超过上限温度。在上限值低于目标值的时间t2至时间t3的时间段内，升温处理继续且同时增加-减少比率被调整至上限值。因此，上游催化器31的温度被保持处于接近上限温度的温度处。在从时间t2至时间t3的时间段内，下游催化器32的温度被保持处于等于或高于再生所需的温度的温度处。

当上限值由于发动机20的发动机负载和发动机转速的变化而在时间t3处变得等于或高于目标值时，增加-减少比率从上限值切换至目标值，使得在上游催化器31的温度不超过上限温度的范围内实现温度升高。当在时间t4处将用于升温处理的执行标志从on切换至off时，升温处理停止，使得各气缸内的空燃比被调整至基于发动机20的运行状态设定的目标空燃比。

如上所述，避免了上游催化器31的温度的过度升高，并且上游催化器31的温度被保持在接近上限温度的温度处。由此，可以可靠地获得上游催化器31的温度升高的效果。此外，可以可靠地获得下游催化器32的温度升高的效果。

在前述实施方式中，上限值计算成使得上游催化器31的温度不超过其上限温度。然而，计算上限的方法不限于此。例如，在执行升温处理使得下游催化器32的温度超过其上限温度的可能性高于升执行温处理使得上游催化器31的温度超过其上限温度的可能性的情况下，上限值可以计算成使得下游催化器32的温度不超过其上限温度。这种情况的示例包括下游催化器32的上限温度相对较低而上游催化器31的上限温度相对较高的情况。在这种情况下，与步骤s51至步骤s57中的方法类似，估计未包括由升温处理引起的下游催化器32的温度升高的下游催化器32的温度，接着计算下游催化器32的上限温度与下游催化器32的估计温度之间的温度差，然后计算将下游催化器32的温度升高所述温度差所需的增加-减少比率并将所需增加-减少比率作为上限值。

在前述实施方式中，提供了两个催化器，即，上游催化器31和下游催化器32。替代性地，可以提供仅一个催化器。在这种情况下，同样可以通过与步骤s51至步骤s57中的方法类似的方法来计算上限值。

尽管已经详细描述了本发明的示例性实施方式，但是本发明不限于前述示例性实施方式，并且可以在由所附权利要求限定的本发明的技术范围内对前述示例性实施方式进行各种改型和改变。